• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 하계학술대회 논문집
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• pp.456-456
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• 2009

Boron doping on an n-type Si wafer is requisite process for IBC (Interdigitated Back Contact) solar cells. Fiber laser annealing is one of boron doping methods. For the boron doping, uniformly coated or deposited film is highly required. Plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method provides a uniform dopant film or layer which can facilitate doping. Because amorphous silicon layer absorption range for the wavelength of fiber laser does not match well for the direct annealing. In this study, to enhance thermal affection on the existing p-a-Si:H layer, a ${\mu}c$-Si:H intrinsic layer was deposited on the p-a-Si:H layer additionally by PECVD. To improve heat transfer rate to the amorphous silicon layer, and as heating both sides and protecting boron eliminating from the amorphous silicon layer. For p-a-Si:H layer with the ratio of $SiH_4$ : $B_2H_6$ : $H_2$ = 30 : 30 : 120, at $200^{\circ}C$, 50 W, 0.2 Torr for 30 minutes, and for ${\mu}c$-Si:H intrinsic layer, $SiH_4$ : $H_2$ = 10 : 300, at $200^{\circ}C$, 30 W, 0.5 Torr for 60 minutes, 2 cm $\times$ 2 cm size wafers were used. In consequence of comparing the results of lifetime measurement and sheet resistance relation, the laser condition set of 20 ~ 27 % of power, 150 ~ 160 kHz, 20 ~ 50 mm/s of marking speed, and $10\;{\sim}\;50 {\mu}m$ spacing with continuous wave mode of scanner lens showed the correlation between lifetime and sheet resistance as $100\;{\Omega}/sq$ and $11.8\;{\mu}s$ vs. $17\;{\Omega}/sq$ and $8.2\;{\mu}s$. Comparing to the singly deposited p-a-Si:H layer case, the additional ${\mu}c$-Si:H layer for doping resulted in no trade-offs, but showed slight improvement of both lifetime and sheet resistance, however sheet resistance might be confined by the additional intrinsic layer. This might come from the ineffective crystallization of amorphous silicon layer. For the additional layer case, lifetime and sheet resistance were measured as $84.8\;{\Omega}/sq$ and $11.09\;{\mu}s$ vs. $79.8\;{\Omega}/sq$ and $11.93\;{\mu}s$. The co-existence of $n^+$layeronthesamesurfaceandeliminating the laser damage should be taken into account for an IBC solar cell structure. Heavily doped uniform boron layer by fiber laser brings not only basic and essential conditions for the beginning step of IBC solar cell fabrication processes, but also the controllable doping concentration and depth that can be established according to the deposition conditions of layers.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권5호
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• pp.53-60
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• 2015

Laser surface Melting Process is getting hardening layer that has enough depth of hardening layer as well as no defects by melting surface of substrate. This study used CW(Continuous Wave) Yb:YAG and STD11. Laser beam speed, power and beam interval are fixed at 70mm/sec, 2.8kW and 800um respectively. Hardness in the weld zone are equal to 400Hv regardless of melting zone, remelting zone overlapped by next beam and HAZ. Similarly, microstructures in all weld zone consist of dendrite structure that arm spacing is $3{\sim}4{\mu}m$, matrix is ${\gamma}$(Austenite) and dendrite boundary consists of ${\gamma}$ and $M_7C_3$ of eutectic phase. This microstructure crystallizes from liquid to ${\gamma}$ of primary crystal and residual liquid forms ${\gamma}$ and $M_7C_3$ of eutectic phase by eutectic reaction at $1266^{\circ}C$. After solidification is complete, primary crystal and eutectic phase remain at room temperature without phase transformation by quenching. On the other hand, microstructures of substrate consist of ferrite, fine $M_{23}C_6$ and coarse $M_7C_3$ that have 210Hv. Microstructures in the HAZ consist of fine $M_{23}C_6$ and coarse $M_7C_3$ like substrate. But, $M_{23}C_6$ increases and matrix was changed from ferrite to bainite that has hardness above 400Hv. Partial Melted Zone is formed between melting zone and HAZ. Partial Melted Zone near the melting zone consists of ${\gamma}$, $M_7C_3$ and martensite and Partial Melted Zone near the HAZ consists of eutectic phase around ${\gamma}$ and $M_7C_3$. Hardness is maximum 557Hv in the partial melted zone.

• 한국광학회지
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• 제31권3호
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• pp.142-147
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• 2020

본 연구에서는 Yb 광섬유 레이저 MOPA (master oscillator power amplifier) 시스템을 구축하여 고출력, 고효율의 근적외선 레이저 빔을 발진시키고, 이를 주기분극반전 준위상정합 비선형 광학 소자인 MgO:PPSLT에 단일 통과시키는 방식을 통하여 고출력 고효율 연속발진 녹색 레이저 빔을 생성하는 방법을 보고한다. 자발 펄싱을 억제할 수 있는 패브리-패롯 피드백 공진기 구조를 사용한 광섬유 레이저 주공진기를 사용하여 선폭이 좁고 선형 편광된 1064 nm 레이저 씨앗 빔을 안정적으로 생성할 수 있었으며, 이를 Yb 광섬유 증폭단에서 고출력으로 증폭시켰다. 증폭된 레이저 빔을 MgO:PPSLT에 통과시켜 고출력 고효율의 이차조화파를 얻을 수 있었는데, 이때 얻은 532 nm 레이저의 최고 출력은 기본 입사광의 출력이 25.0 W일 때 11.1 W였으며, 변환 효율은 44.4%를 얻었다.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제6권2호
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• pp.65-74
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• 2015

This work examines the characterization and corrosion behaviour of laser alloyed UNSG10150 steel with three different premixed composition Zn-Sn binary powders using a 4.4 kW continuous wave (CW) Rofin Sinar Nd:YAG laser processing system. The steel alloyed samples were cut to corrosion coupons, immersed in sulphuric acid (0.5 M H₂SO₄) solution at 30℃ using electrochemical technique and investigated for its corrosion behaviour. The morphologies and microstructures of the developed coated and uncoated samples were characterized by Optic Nikon Optical microscope (OPM) and scanning electron microscope (SEM/EDS). Moreover, X-ray diffractometer (XRD) was used to identify the phases present. An enhancement of 2.7-times the hardness of the steel substrate was achieved in sample A₁ which may be attributed to the fine microstructure, dislocations and the high degree of saturation of solid solution brought by the high scanning speed. At scanning speed of 0.8 m/min, sample A₁ exhibited the highest polarization resistance R_p (1081678 Ωcm² ), lowest corrosion current density i_corr (4.81×10⁻⁸A/cm² ), and lowest corrosion rate Cr (0.0005 mm/year) in 0.5 M H₂SO₄. The polarization resistance R_p (1081678 Ωcm² ) is 67,813-times the polarization of the UNSG10150 substrate and 99.9972% reduction in the corrosion rate.

• 새물리
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• 제68권12호
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• pp.1374-1377
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• 2018

우리는 Hong-Ou-Mandel 간섭 실험에서 95% 간섭가시도를 획득했다. 지난 연구에서 56% 가시도를 획득한 것에 비하면 획기적으로 가시도가 개선되었다. 우리는 제1형 자발적 매개 하향 변환 목적으로 제작된 ${\beta}$-Barium Borate 단결정에 405 nm 단일모드 연속 발진 레이저를 주사하여 만들어진 쌍둥이 광자쌍을 표준적인 Hong-Ou-Mandel 간섭광학계를 거치게 한 후 다이오드 기반 단일광자 계수기와 자체적으로 제작한 동시계수기에 의해 간섭신호를 측정했다. 지난 연구와 이번 연구의 가장 큰 차이점은 광자를 집광하는데 단일모드 광섬유를 사용했다는 점이다. 단일모드 광섬유는 중심부 크기가 매우 작기 때문에 광결정에서 발생하는 여러 서로 다른 모드 광자 사이의 우연한 동시계수를 억제시키는 공간 필터역할을 함으로써 가시도가 개선된 것으로 보인다.

• 한국광학회지
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• 제12권2호
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• pp.143-149
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• 2001

Lithium triborate$(LiB_3O_5, LBO)$ 결정을 이용하여 파장가변 티타늄 사파이어 레이저로부터 내부공진기 구조를 이용한 진동수 배가를 수행하였다 효과적인 진동수 배가를 수행하기 위해서 자체 개발한 파장가변 티타늄 사파이어 레이저를 이용하여 기본파의 중심 파장 및 파장 변화에 대한 LBO 결정의 스펙트럼 선폭 및 각선폭 등을 측정하였으며 내부공진기 방법을 이용하여 진동수 배가된 제2고조파 출력 특성 및 파장 가변성 등을 측정하였따. 800nm의 기본파 파장에서 LBO 결정의 $\theta$방향에 대한 스펙트럼 선폭 및 각선폭은 각각 1.54nm.cm 및 3.8mard.cm으로 확인되었다. 또한 내부공진기 구조를 이용한 진동수 배가 결과, 기본파의 출력이 800nm에서 185mW일때 400nm에서 스펙트럼의 반치폭이 0.089nm인 5.3nW의 제2고조파 출력을 얻을 수 있었고, 진동수 배가된 출력의 파장가변 영역은 397nm-403nm로 확인되었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제13권2호
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• pp.68-75
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• 1996

More accurate inspection method for facilities of nuclear power plants is required to guarantee the continuous and stable energy supply. The portion of inspection for pipes and pressure vessels is relatively big in the power plants. Conventional inspection methods using ultrasonic wave, x-ray and eddy current for nondestructive testing in nuclear power plants have been performed as the method of contact with objects to be inspected. With this reason these methods have been taken relatively much time, money and manpower. And the area to be inspected is limited by the location of probe or film. These difficulties make the inspection into a time-consuming work. We propose an optical defect detection method using phase shifting realtime holographic interferometry. This method has an advantage that the inspection can be performed at a time for relatively wide area illuminated by the laser beam, a coherent light source and can help an inspector recognize not only defects but also the high stressed areas. In this paper we show that the quantitative measurement using holographic interferometry and image processing for defect in pressure vessels is possible.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.495-500
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• 2019

FOD (foreign object debris)는 각종 금속 및 비금속 이물질 및 항공기 운항에 잠재적 위험요소를 가진 물질을 총칭한다. 항공기 이동지역에서 사람이 직접 FOD 탐지 및 수거를 하던 방식은 효율성 및 경제성 또한 매우 낮기 때문에 국내환경에 적합한 FOD 자동 탐지 시스템 개발이 필수적으로 요구된다. 본 논문에서는 한서대학교 태안비행장에서 EO/IR카메라 및 레이더를 이용한 고정형 이물질 자동 탐지 시스템과 이동형 이물질 자동 탐지 시스템을 이용하여 100 m이상 최적탐지시간과 90% 탐지 정확도의 복합운영을 위한 두 시스템의 성능비교 실험 결과이다. 지속적인 연구개발을 통하여 FOD를 무인력으로 수행 할 수 있을것으로 기대된다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1047-1053
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• 2016

본 연구에서는 최대 출력 6.3 kW의 연속 출력 파형 파이버 레이저를 사용하여 순 티타늄 용접을 실시하였다. 용접 시 티타늄은 산화 및 질화로 인한 취성영역을 형성하기 쉽기 때문에 적절한 실드가스를 사용하여 용접부를 대기로부터 보호해야한다. 따라서 최적의 실드가스를 선정하기 위하여 실드가스의 종류를 변화시켜 실험을 실시하였으며 그에 따른 용접성을 평가하였다. 비드색을 통하여 산화 및 질화정도를 간접적으로 판별하였으며 EDS와 EPMA를 사용하여 용접부의 성분분석을 실시하였다. 또한 광학 현미경 및 전자 주사 현미경으로 용접부의 미세조직을 관찰하였으며 경도측정을 통해 기계적 특성을 파악하였다. 용접부가 산화 또는 질화될 경우 회색 또는 노란색의 비드를 얻을 수 있었으며 비드표면뿐만 아니라 용접부 내부까지 산소 및 질소량이 증가하여 경도값이 모재 대비 3배 이상 크게 증가하였다. 결과적으로 아르곤 가스를 전면실드에 사용하였을 때 은백색의 건전한 비드를 얻을 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.721-731
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• 2023

This paper studies various roughness parameters, besides waviness, texture, and nonlinear parameters of Bismarck brown Y (BBY)-doped Poly(methyl methacrylate) (PMMA) films based on the computed values of optical limiting (OL) threshold power and nonlinear refractive index. The films' morphology, grain size, and absorption spectra were investigated using atomic force microscopy in conjunction with ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer. The particle size of the films ranged between 4.11-4.51 mm and polymer films showed good homogeneity and medium roughness, ranging from 1.11-4.58 mm. A polymer film's third-order nonlinear optical features were carried out using the Z-scan methodology. The measurements were obtained by a continuous wave produced from a solid-state laser with a 532 nm wavelength. According to the results, BBY has a nonlinear refractive index of 10^-6 cm²/W that is significantly negative and nonlinear. The optical limiting thresholds are roughly 10.29, 13.52, and 18.71 mW, respectively. The shift of nonlinear optical features with the film's concentration was found throughout the experiment Additionally, we found that the polymer samples have outstanding capabilities for restricting the amount of optical power that may be transmitted through them. We propose that these films have the potential to be used in a wide variety of optoelectronic applications, including optical photodetectors and optical switching.